Для чего в науке и технике нужен песок?

Песочницы встречаются не только на детских площадках. Песочница – важная деталь конструкции современного железнодорожного тепловоза. Через специальные трубки песок подаётся под колёса тепловоза, чтобы увеличить трение между колёсами и рельсами, исключить проскальзывание при трогании с места или при движении по крутому подъёму.




Загадочные часы

Не спешите думать, что «сейчас песочные часы никому не нужны». Ещё как нужны! Скажем, попробуйте сделать часы для бани, в которой и температура высокая, и влажность – сколько такие будут стоить? Или, наоборот, часы для работы на 60-градусном морозе? А ещё внутри песочных часов спрятана научная загадка. Если мы заменим песок водой (как в древних часах – клепсидре), скорость перетекания воды из одной половины часов в другую будет изменяться в зависимости от уровня воды. А вот скорость, с которой сыплется песок, не изменяется! Почему так происходит – ни физики, ни математики до сих пор не придумали.




Увидеть невидимое

Немецкий физик Эрнст Хладни больше 200 лет назад изучал звуковые волны – очень быстрые колебания различных пластин, мембран (например, дек музыкальных инструментов). Но как можно изучать звуковые волны, если их нельзя увидеть? У современных учёных есть самые разные инструменты для этого – и лазеры, и голография, и сверхбыстрая съёмка, и компьютерное моделирование... Хладни придумал изумительно простой и гениальный способ – засыпав пластину очень мелким песком, он водил по её краю смычком или аккуратно ударял молоточком. Там, где пластина колебалась сильнее всего, песок осыпался, а там, где пластина колебалась слабо, песок, напротив, скапливался. Получались очень красивые фигуры – так называемые «фигуры Хладни». Таким образом, песок позволил физикам увидеть и измерить то, что невозможно увидеть просто глазом – причём просто, быстро и «за копейки».